(57)【要約】【課題】  ２つの半体部を振動溶着したときに、接合面を横断する下孔内への溶着バリの進入を防止すること。【解決手段】  接合面２６ａに開口する下孔２２ａとを有した第１の部材２２と、接合面２８ａに開口する下孔２４ａを有した第２の部材２４とを、各々の接合面２６ａ、２８ａを突き合わせて押圧しながら相対移動させて振動溶着する装置１０が、第１と第２の部材２２、２４を保持する第１と第２の保持部材１２、１４と、第１と第２の保持部材１２、１４を互いに接近、離反させる接離装置と、第１と第２の保持部材１２、１４を接近、離反動作の方向に対して横断方向に移動させる駆動装置と、第１と第２の部材２２、２４を各々の接合面２６ａ、２８ａを以て互いに接触させたときに、接合面２６ａ、２８ａを横断して下孔２２ａ、２４ａ内に配置されるピン部材１６とを具備する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接合面に開口する下孔を有した第１の部材と、接合面に開口する下孔を有した第２の部材とを、各々の下孔が同軸に配置されるように各々の接合面を突き合わせて、前記第１と第２の部材を押圧しながら相対移動させて振動溶着する装置において、
前記第１と第２の部材を各々の接合面を対面させて保持する第１と第２の保持部材と、
前記第１と第２の保持部材とを互いに接近、離反させる接離装置と、
前記第１と第２の保持部材とを前記接近、離反動作の方向に対して横断方向に移動させる駆動装置と、
前記第１と第２の部材を各々の接合面を以て互いに接触させたときに、接合面を横断して下孔内に配置されるピン部材とを具備する振動溶着装置。
【請求項２】
前記ピン部材は、前記第１と第２の部材を各々の接合面を以て互いに接触させたときに、前記第２の部材の下孔を貫通し、かつ、前記第１の部材の下孔内に少なくとも部分的に配置される請求項１に記載の振動溶着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動溶着により発生した溶着バリが、後工程の組立工程を阻害しないようにした振動溶着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性樹脂の部材を接合するために、２つの部材を互いに押圧しながら接離方向に対して横断方向に高速で相対移動して、その際発生する摩擦熱で両者を溶着、一体化する振動溶着が用いられる。図４を参照すると、熱可塑性樹脂から成る製品１００は、振動溶着により互いに接合された第１と第２の部材１０２、１０４を具備している。第１と第２の部材１０２、１０４の各々は、接合面を形成する溶着リブ１０６、１０８を有しており、該溶着リブ１０６、１０８を互いに突き合わせて押圧し、該接離方向に対して横断方向Ａに第１と第２の部材１０２、１０４を相対的に往復動させて、その際発生する摩擦熱で両者を溶着するようになっている。また、強度が要求される場合には、２つの部材１０２、１０４を振動溶着した後に、更にスクリュータッピング１１２によりビス締めを行う。そのために、第１と第２の部材１０２、１０４には、スクリュータッピング１１２のために接合した後に同軸となるように下孔１０２ａ、１０４ａが予め形成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
振動溶着では、溶けた熱可塑性樹脂が接合面からはみ出して溶着バリ１０８、１１０が発生する。製品１００の外部へはみ出す溶着バリ１０８は、製品１００の外観を悪くするために、通常はバリ隠し（図示せず）と称されるリブ内に封じ込められる。一方、下孔１０２ａ、１０４ａ内にはみ出した溶着バリ１１０は、スクリュータッピング１１２によるビス締めを妨害する。そこで、従来技術では、振動溶着後ビス締めに先立って、下孔１０２ａ、１０４ａ内にドリルを通して溶着バリ１１０を除去している。
【０００４】
本発明は、こうした従来技術の問題点を解決することを技術課題としており、下孔１０２ａ、１０４ａ内の溶着バリ除去工程を省略可能な振動溶着装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の本発明は、接合面と、前記接合面に開口する下孔とを有した第１の部材と、接合面と、前記接合面に開口する下孔を有した第２の部材とを、各々の下孔が同軸に配置されるように各々の接合面を突き合わせて押圧しながら相対移動させて振動溶着する装置において、
前記第１と第２の部材を各々の接合面を対面させて保持する第１と第２の保持部材と、前記第１と第２の保持部材とを互いに接近、離反させる手段と、前記第１と第２の保持部材とを前記接近、離反動作の方向に対して横断方向に移動させる手段と、前記第１と第２の部材を各々の接合面を以て互いに接触させたときに、前記接合面を横断して下孔内に配置されるピン部材とを具備する振動溶着装置を要旨とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、振動溶着に際してピン部材が接合面を横断して下孔内に配置されるために、下孔内への溶着バリのはみ出しが防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図１〜図３を参照して、本発明の好ましい実施形態を説明する。
本実施形態による振動溶着装置１０は、熱可塑性樹脂から成る製品２０の第１の部材としての下半体部２２を保持する第１の保持部材１２と、製品２０の第２の部材としての上半体部２４を保持する第２の保持部材１４とを具備している。第１と第２の保持部材１２、１４は、下半体部２２と上半体部２４を受承凹部１２ａ、１４ａを有し、各々の受承凹部１２ａ、１４ａが対面するように上下方向に離間配置されている。また、第１と第２の保持部材１２、１４は、摩擦溶着する間、下半体部２２と上半体部２４が受承凹部１２ａ、１４ａから脱離することを防止するために、クランプ、真空吸着等の固定手段（図示せず）を備えている。
【０００８】
本実施形態では、特に、第１の保持部材１２が固定され、第２の保持部材１４は、接離装置（図示せず）により第１の保持部材１２に対して接近、離反可能に、かつ、駆動装置（図示せず）により第１の保持部材１２に対して前記接近、離反方向に対して横断方向Ａに移動可能に設けられている。また、第２の保持部材１４は、前記接近、離反方向に延びるピン部材１６を挿通するためのピン孔１４ｂが形成されている。ピン部材１６は円柱状または角柱状に形成することができる。
【０００９】
製品２０は、振動溶着により互いに接合される下半体部２２と上半体部２４を具備し、ている。下半体部２２と上半体部２４の各々は、接合面２６ａ、２８ａを形成する溶着リブ２６、２８を有している。下半体部２２は、スクリュータッピング３２（図３参照）を受承するための下孔２２ａが形成されており、下孔２２ａは溶着リブ２６の接合面２６ａに開口している。上半体部２４も同様にスクリュータッピング３２を受承するための下孔２４ａが形成されており、下孔２４ａは上半体部２４を貫通して、溶着リブ２８の接合面２８ａに開口している。下孔２２ａ、２４ａは、下半体部２２と上半体部２４を接合したときに同軸になるように配置されている。また、上半体部２４の下孔２４ａは、第２の保持部材１４に装着したときに、ピン部材１６を受承する。ピン部材１６は、上半体部２４の下孔２４ａを第２の保持部材１４に装着したときに、上半体部２４の接合面２８ａから突出できる長さを有している。
【００１０】
以下、本実施形態の作用を説明する。
先ず、下半体部２２と上半体部２４とが、第１と第２の保持部材１２、１４の各々の受承凹部１２ａ、１４ａに装着され、前記固定手段により固定される。次いで、前記接離装置により第２の保持部材１４を第１の保持部材１２に対して接近させる。下半体部２２と上半体部２４とが、各々の接合面２６ａ、２８ａにおいて接触すると、下孔２２ａ、２４ａは同軸に配置される。このときピン部材１６は、上半体部２４の接合面２８ａから突出しているために、接合面２６ａ、２８ａを横断して下孔２２ａ、２４ａ内に配置される。図２を参照すると理解されるように、ピン部材１６は、下半体部２２の下孔２２ａの底部まで到達しなくとも、上半体部２４の下孔２４ａを貫通し、かつ、下半体部２２の下孔２２ａ内に少なくとも部分的に、より詳細には先端部分が配置されればよい。
【００１１】
下半体部２２と上半体部２４とが、各々の接合面２６ａ、２８ａにおいて接触すると、前記接離装置は、接合面２６ａ、２８ａにおいて下半体部２２と上半体部２４とを互いに突き合わせて押圧する。更に、前記駆動装置により、第２の保持部材１４を接離方向に対して横断方向Ａに高速で往復動させて、その際発生する摩擦熱で下半体部２２と上半体部２４とが溶着、接合される。次いで、接合された製品２０は、更にスクリュータッピング３２を下孔２２ａ、２４ａ内に螺着してビス締めされる。
【００１２】
本実施形態によれば、振動溶着に際して発生する溶着バリは、下孔２２ａ、２４ａ内に進入することなく、図３において参照番号３０で示すように、接合面２６ａ、２８ａから製品２０の外部に形成される。従って、スクリュータッピング３２を下孔２２ａ、２４ａ内に螺着して、下半体部２２と上半体部２４とをビス締めする際、スクリュータッピング３２のねじ込みを阻害しない。
【００１３】
なお、本実施形態では、上半体部２４を接離方向に対して横断方向Ａに往復動する旨説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、下孔２２ａ、２４ａが製品２０の中心に形成されるような場合には、上半体部２４を下半体部２２に対して回転してもよい。更に、下半体部２２を固定して上半体部２４を移動させるのではなく、上半体部２４を固定して下半体部２２を移動するようにもできる。更には下半体部２２と上半体部２４の双方を移動させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の好ましい実施形態による振動溶着装置を、該振動溶着装置により溶着、接合される製品と共に示す断面図であり、下半体部と上半体部とが離間した状態を示す図である。
【図２】図１と同様の断面図であり、下半体部と上半体部とが接触した状態を示す図である。
【図３】溶着工程の終了後にスクリュータッピングにより製品をビス締めする状態を示す側面図である。
【図４】図３と同様の側面図であり、従来技術の問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
【００１５】
１０    振動溶着装置
１２    第１の保持部材
１４    第２の保持部材
１６    ピン部材
２０    製品
２２    下半体部
２２ａ    下孔
２４    上半体部
２４ａ    下孔
２６    溶着リブ
２８    溶着リブ
３０    溶着バリ
３２    スクリュータッピング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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